【面试问题】Java 接口与抽象类的区别

引言

在 Java 面向对象编程中，接口（Interface）和抽象类（Abstract Class）是两个重要的抽象工具。它们都能定义未实现的方法，但设计目标和使用场景截然不同。本文将通过语法、特性和实际案例，深入解析两者的核心区别。

一、基础概念回顾

抽象类（Abstract Class）

• 定义：使用 abstract 关键字声明的类，包含抽象方法（无实现）和具体方法（有实现）。
• 特点：
  • 不能被实例化，必须通过子类继承（extends）。
  • 子类必须实现所有抽象方法（除非子类也是抽象类）。
  • 可以包含构造方法、成员变量和非抽象方法。

接口（Interface）

• 定义：使用 interface 关键字声明，默认所有方法都是抽象的（Java 8 之前）。
• 特点：
  • 不能被实例化，必须通过类实现（implements）或接口继承（extends）。
  • 实现类必须实现所有接口方法（除非是抽象类）。
  • 成员变量默认是 public static final（常量）。
  • Java 8 后支持默认方法（default）和静态方法。

二、核心差异对比

1. 语法层面

特性	抽象类	接口
关键字	abstract class	interface
构造方法	支持（用于初始化子类）	不支持
方法类型	抽象方法（abstract）+ 具体方法	抽象方法（默认 public abstract）+ 默认方法（Java 8+）
成员变量	支持任意类型（实例 / 静态）	只能是 public static final 常量
继承 / 实现	单继承（extends）	多实现（implements）
访问修饰符	任意（public/protected/default）	方法默认 public，不可修改

2. 设计目标

• 抽象类：
  表示 “is-a”关系，用于提取同类事物的公共行为 。例如：Animal 抽象类包含 eat() 抽象方法和 sleep() 具体方法，子类（如 Dog、Cat）继承并扩展。

  abstract class Animal {
      protected String name;
      
      public Animal(String name) { this.name = name; }
      
      abstract void eat(); // 抽象方法
      
      public void sleep() { // 具体方法
          System.out.println(name + " is sleeping.");
      }
  }
  

• 接口：
  表示 “can-do”关系，定义行为契约 ，与具体实现解耦。例如：Flyable 接口定义 fly() 方法，适用于 Bird、Airplane 等不相关类。

  interface Flyable {
      void fly(); // 默认 public abstract
      
      default void takeOff() { // Java 8 默认方法
          System.out.println("Preparing to fly...");
      }
  }
  

3. 多态支持

• 抽象类：单继承，子类继承父类的实现和状态。
• 接口：多实现，类可以实现多个接口，灵活组合行为（解决 Java 单继承的局限性）。

4. 版本兼容性

• 抽象类：修改抽象类的方法时，子类可能需要重构（强耦合）。
• 接口：Java 8 引入默认方法后，新增方法不影响已有实现类（向后兼容）。

三、使用场景建议

场景描述	推荐选择	原因
提取同类事物的公共属性和行为	抽象类	继承机制保证代码复用
定义跨类的通用行为契约	接口	多实现支持解耦
需要强制实现某些方法，同时提供默认实现	接口（默认方法）	灵活扩展，兼容旧代码
表示 “模板” 设计（如模板方法模式）	抽象类	具体方法定义流程，抽象方法由子类实现

四、实战案例：交通工具设计

抽象类：Vehicle（公共属性：速度）

abstract class Vehicle {
    protected int speed;
    
    public Vehicle(int speed) { this.speed = speed; }
    
    abstract void start(); // 抽象方法：启动逻辑
    
    public void stop() { // 具体方法：通用停止逻辑
        System.out.println("Stopping... Speed: " + speed);
    }
}

接口：ElectricPowered（行为契约：充电）

interface ElectricPowered {
    void charge(); // 充电行为
}

实现类：ElectricCar

class ElectricCar extends Vehicle implements ElectricPowered {
    public ElectricCar(int speed) { super(speed); }
    
    @Override
    void start() { // 实现抽象方法
        System.out.println("Electric car started. Speed: " + speed);
    }
    
    @Override
    public void charge() { // 实现接口方法
        System.out.println("Charging...");
    }
}

五、总结：选择的核心原则

维度	抽象类	接口
关系	继承（is-a）	实现（can-do）
代码复用	强（继承状态和实现）	弱（仅契约，无实现复用）
灵活性	低（单继承）	高（多实现）
设计约束	部分抽象（可包含具体方法）	完全抽象（Java 8 前）
最佳实践	模板设计、公共逻辑抽取	行为契约、功能组合

口诀：
“抽象类是模板，接口是契约；
继承用抽象类，行为用接口。”

六、区别汇总

项	抽象类	接口
继承与实现	子类使用extends关键字来继承抽象类。 只能继承1个抽象类。	子类使用关键字implements来实现接口。 可以实现多个接口。
构造方法	可以有构造方法。	不能有构造方法。
普通方法	允许有普通方法。	所有方法都必须是抽象的。 （JDK8后允许使用default、static定义非抽象方法）
成员变量	允许有成员变量。	只允许有常量（public static final类型）。
访问修饰符	抽象方法可以是：public、protected	抽象方法只能是public。 默认为public abstract
main方法	可以有main方法并且我们可以运行它。	没有main方法，因此我们不能运行它。
设计理念	被继承体现的是：”is a”的关系。 抽象类中定义的是该继承体系的共性功能。	被实现体现的是：”like a”的关系。 接口中定义的是该继承体系的扩展功能。